CN101585769B

CN101585769B - 没食子酸酯的微波合成方法

Info

Publication number: CN101585769B
Application number: CN2009100321482A
Authority: CN
Inventors: 李念光; 唐于平; 段金廒
Original assignee: Nanjing University of Chinese Medicine
Current assignee: Nanjing University of Chinese Medicine
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-07-09
Also published as: CN101585769A

Abstract

本发明公开了一种没食子酸酯的微波合成方法，该方法包括步骤为：(1)取没食子酸和不同的醇或者酚，置于微波反应器中，设定温度为80至105℃，压力150至200PSI，设定功率为150至250瓦，在酸的催化下密闭反应5至30分钟；(2)取步骤(1)反应所得的产物，用碱液调pH值至中性，然后用有机溶剂萃取、浓缩、得浓缩物、重结晶，即到。本发明提供的没食子酸酯的微波合成方法可减少反应时间，提高合成效率，节省成本，且可操作性强、对环境具有一定的保护作用。

Description

没食子酸酯的微波合成方法

技术领域

本发明涉及一种没食子酸酯的合成方法，具体涉及一种没食子酸酯的微波合成方法。

背景技术：

没食子酸酯类化合物是没食子酸的重要衍生物之一，是一类优良的食品抗氧化剂，且研究表明没食子酸酯类化合物能用于治疗心脑血管疾病，可以作为抗菌剂、食品稳定剂、新型感光材料的添加剂，广泛应用于化工、轻工、食品、医药等产品中。目前，没食子酸酯类化合物的合成方法一般用没食子酸和醇在回流下进行酯化反应，所采用的催化剂有浓硫酸、干燥氯化氢，固载磷钨酸、磁性纳米固体超强酸等，但这些合成方法存在反应时间长，反应收率低，成本高等缺点。

发明内容：

发明目的：本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简便、反应时间短、收率高的没食子酸酯类化合物的微波合成方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供的没食子酸酯类化合物的微波合成方法包括以下步骤：

(1)取没食子酸和和通式为ROH的化合物，置于微波反应器中，设定温度为80至105℃，压力150至200PSI，设定功率为150至250瓦，在酸的催化下密闭反应5至30分钟；

(2)取步骤(1)反应所得的产物，用碱液调pH值至中性，然后用有机溶剂萃取，浓缩有机溶剂，得浓缩物、重结晶，即到。

其中反应原料没食子酸和通式为ROH的化合物的用量摩尔比为1∶1至1∶8，作为优选方案，没食子酸和通式为ROH的化合物的用量摩尔比为1∶6.

其中作为催化剂的酸优选浓硫酸，且没食子酸和浓硫酸的用量摩尔比为1∶0.08至1∶0.15，作为优选，没食子酸和浓硫酸的用量摩尔比为1∶0.1。

以上制备方法中，步骤(1)微波反应条件优选温度为100℃，压力为180PSI，功率为200瓦，反应时间6至10分钟，步骤(2)用到的碱可为饱和碳酸钠水溶液，萃取溶剂可为乙酸乙酯，重结晶溶剂可为正己烷。

以上制备方法中，反应原料之一即通式为ROH的化合物，可以为醇也可以为酚，其中R可以为C_1～18脂肪族取代基、作为优选可以为C_5～18脂肪族取代基，作为更优方案，R可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基或异戊基。

作为另一方案，R也可以为脂环族取代基，如R为环戊基、环戊基甲基、环戊基乙基、环戊基丙基、环戊基丁基、环戊基戊基、环己基、环己基甲基、环己基乙基、环己基丙基、环己基丁基或环己基戊基。

作为另一方案，R也可以为芳香族取代基，如R为取代苯基、取代苯甲基、取代苯乙基、取代苯丙基、取代苯丁基，其中所述的取代苯基、取代苯甲基、取代苯乙基、取代苯丙基、取代苯丁基的芳香族取代基是指苯环上有C_1～10烷基、硝基或者卤素包括F、Cl、Br或I的单取代或双取代基。

作为其它方案，R也可以为杂环取代基，此时R为取代呋喃、取代呋喃甲基、取代呋喃乙基、取代噻吩、取代噻吩甲基、取代噻吩乙基、取代吡咯、取代吡咯甲基、取代吡咯乙基，其中所述的取代杂环基是指杂环上有C_1～10烷基、硝基或者卤素包括F、Cl、Br或I的单取代或双取代基。

有益效果：本发明提供的没食子酸酯的微波合成方法和现有技术中的合成方法相比具有以下有点：

(1)本发明提供的没食子酸酯的微波合成方法，反应速度快，由传统的几十个小时缩短为几分钟，且合成效率高，成品没食子酸酯的收率高达90％以上。

(2)本发明提供的没食子酸酯的微波合成方法，可操作性强，可适合不同类型的醇或者酚和没食子酸反应生成不同结构的没食子酸酯，且制备方法成本低、对环境具有一定的保护作用。

附图说明

图1为本发明提供的没食子酸酯的微波合成路线图。

具体实施方式：

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

下述实施例中所用试剂的生产厂家及规格：

试剂名称生产厂家级别规格

没食子酸国药集团化学试剂有限公司化学纯 500g

浓硫酸上海化学试剂有限公司分析纯 500ml

无水碳酸钠上海虹光化工厂有限公司分析纯 500g

无水硫酸钠汕头市西陇化工厂有限公司分析纯 500g

正己烷南京化学试剂有限公司分析纯 500ml

实施例1：没食子酸甲酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到甲醇(10ml)中，然后加入浓硫酸(0.027ml，0.5mmol)，置于微波反应器中进行反应，温度设定在100℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应6分钟，冷却，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体0.88克，收率96％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ3.75(s，3H)，6.94(s，2H)，8.94(s，1H)，9.26(s，2H)；ESI-MS m/z：185[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸甲酯。

实施例2：没食子酸乙酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到乙醇(15ml)中，然后加入浓硫酸(0.040ml，0.75mmol)，置于微波反应器中进行反应，温度设定在100℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应8分钟，冷却，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体0.95克，收率96％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ1.27(t，3H)，4.19(q，2H)，6.94(s，2H)，8.91(s，1H)，9.24(s，2H)；ESI-MS m/z：199[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸乙酯。

实施例3：没食子酸正丙酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到正丙醇(8ml)中，然后加入浓硫酸(0.022ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在80℃，压力设定在150PSI，功率设定在200W，微波反应10分钟，冷却，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体0.99克，收率94％。产物氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ0.95(t，3H)，1.65(m，2H)，4.11(t，2H)，6.95(s，2H)，8.92(s，1H)，9.25(s，2H)；ESI-MS m/z：213[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸正丙酯。

实施例4：没食子酸异丙酯的制备

将没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到异丙醇(20ml)中，然后加入浓硫酸(0.040ml，0.75mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在105℃，压力设定在2000PSI，功率设定在250W，微波反应8分钟，冷却，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体0.98克，收率93％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ1.25(d，J＝6.3Hz，6H)，5.03(m，1H)，6.93(s，2H)，8.89(s，1H)，9.23(s，2H)；ESI-MS m/z：213[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸异丙酯。

实施例5：没食子酸正丁酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到正丁醇(6ml)中，然后加入浓硫酸(0.03ml，0.55mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在100℃，压力设定在170PSI，功率设定在200W，微波反应9分钟，冷却，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.05克，收率93％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ0.93(t，3H)，1.44(m，2H)，1.64(m，2H)，4.16(t，2H)，6.94(s，2H)，8.92(s，1H)，9.25(s，2H)；ESI-MS m/z：227[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸正丁酯

实施例6：没食子酸异丁酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到异丁醇(12ml)中，然后加入浓硫酸(0.025ml，0.45mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在90℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应10分钟，冷却，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.04克，收率92％。产物氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ0.97(d，J＝6.6Hz，6H)，1.97(m，1H)，4.03(d，J＝7.1Hz，2H)，6.96(s，2H)，9.16(s，3H)；ESI-MS m/z：227[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸异丁酯。

实施例7：没食子酸正戊酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到正戊醇(15ml)中，然后加入浓硫酸(0.032ml，0.6mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在100℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应10分钟，冷却，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值到中性，再用二氯甲烷萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用氯仿重结晶后得到无色固体1.10克，收率92％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ0.83(t，3H)，1.36(m，4H)，1.64(m，2H)，4.12(t，2H)，6.92(s，2H)，9.08(s，1H)；ESI-MS m/z：241[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸正戊酯。

实施例8：没食子酸异戊酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到异戊醇(12ml)中，然后加入浓硫酸(0.021ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在105℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应10分钟，冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.09克，收率91％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ0.89(d，J＝6.6Hz，6H)，1.56(m，2H)，1.70(m，1H)，4.16(t，2H)，6.94(s，2H)，9.08(s，3H)；ESI-MS m/z：241[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸异戊酯。

实施例9：没食子酸环戊基甲酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到环戊基甲醇(12ml)中，然后加入浓硫酸(0.021ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在110℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应12分钟，冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.13克，收率90％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ1.48(m，4H)，1.63(m，4H)，2.22(m，1H)，4.16(d，2H，J＝6.8Hz)，6.93(s，2H)，9.09(s，3H)；ESI-MS m/z：253[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸环戊基甲酯。

实施例10：没食子酸环己基甲酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到环己基甲醇(15ml)中，然后加入浓硫酸(0.021ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在110℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应13分钟，冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.21克，收率91％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ1.42(m，2H)，1.50(m，8H)，2.06(m，1H)，4.22(d，2H，J＝6.6Hz)，6.92(s，2H)，9.11(s，3H)；ESI-MS m/z：267[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸环己基甲酯。

实施例11：没食子酸苯甲酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到苯甲醇(13ml)中，然后加入浓硫酸(0.021ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在115℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应12分钟，冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.17克，收率90％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ5.40(s，2H)，6.90(s，2H)，7.22(s，5H)，9.13(s，3H)；ESI-MS m/z：261[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸苯甲酯。

实施例12：没食子酸呋喃甲酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到呋喃甲醇(13ml)中，然后加入浓硫酸(0.021ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在120℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应14分钟，冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.14克，收率91％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ5.36(s，2H)，6.15(d，1H，J＝7.2Hz)，6.21(m，1H)，6.89(s，2H)，7.21(d，1H，J＝7.6Hz)，9.11(s，3H)；ESI-MS m/z：251[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸呋喃甲酯。

实施例13：没食子酸噻吩甲酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到噻吩甲醇(13ml)中，然后加入浓硫酸(0.021ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在120℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应14分钟，冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.22克，收率92％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ5.22(s，2H)，6.06(d，1H，J＝6.8Hz)，6.19(m，1H)，6.78(d，1H，J＝7.0Hz)，6.87(s，2H)，9.08(s，3H)；ESI-MS m/z：267[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸噻吩甲酯。

实施例14：没食子酸吡咯甲酯的制备

取没食子酸(0.97克，5mmol)完全溶解到吡咯甲醇(15ml)中，然后加入浓硫酸(0.021ml，0.4mmol)，微波反应器中进行反应，温度设定在120℃，压力设定在180PSI，功率设定在200W，微波反应15分钟，冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到中性，再用乙酸乙酯萃取，然后依次用水、饱和食盐水洗涤，最后所得提纯物用正己烷重结晶后得到无色固体1.13克，收率91％。产物的氢谱为：¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ4.81(s，1H)，5.18(s，2H)，5.54(d，1H，J＝6.2Hz)，5.62(m，1H)，5.98(d，1H，J＝6.6Hz)，6.85(s，2H)，9.03(s，3H)；ESI-MSm/z：250[M+H]⁺(100)，表明产物为没食子酸吡咯甲酯。

以上具体实施例均表明本发明提供的没食子酸酯的微波合成方法可操作性强，可选取不同类型的醇或者酚和没食子酸反应生成不同结构的没食子酸酯，且制备方法效率高，合成终产物易处理，得到的没食子酸酯纯度高，并且制备方法成本低可实现工业化大生产。

Claims

1.一种没食子酸酯的微波合成方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)取没食子酸和通式为ROH的化合物，置于微波反应器中，设定温度为100℃，压力为180PSI，功率为200瓦，反应时间为6至10分钟，在酸的催化下密闭反应6至10分钟；

(2)取步骤(1)反应所得的产物，用饱和碳酸钠水溶液调pH值至中性，然后用乙酸乙酯萃取，浓缩有机溶剂，得浓缩物、正己烷重结晶；

所述的通式为ROH的化合物，其中R为环戊基、环戊基甲基、环戊基乙基、环戊基丙基、环戊基丁基、环戊基戊基、环己基、环己基甲基、环己基乙基、环己基丙基、环己基丁基、环己基戊基；取代苯基、取代苯甲基、取代苯乙基、取代苯丙基、取代苯丁基；取代呋喃基、取代呋喃甲基、取代呋喃乙基、取代噻吩基、取代噻吩甲基、取代噻吩乙基、取代吡咯基、取代吡咯甲基或取代吡咯乙基；

所述的没食子酸和通式为ROH的化合物的用量摩尔比为1∶1至1∶8，所述的酸为浓硫酸，没食子酸和浓硫酸的用量摩尔比为1∶0.08至1∶0.15。

2.根据权利要求1所述的没食子酸酯的微波合成方法，其特征在于，所述的取代苯基、取代苯甲基、取代苯乙基、取代苯丙基、取代苯丁基是指苯环上有烷基、硝基或者卤素的单取代或双取代基。

3.根据权利要求1所述的没食子酸酯的微波合成方法，其特征在于，所述的取代呋喃基、取代呋喃甲基、取代呋喃乙基、取代噻吩基、取代噻吩甲基、取代噻吩乙基、取代吡咯基、取代吡咯甲基、取代吡咯乙基是指杂环上有烷基、硝基或者卤素的单取代或双取代基。